计算机科学 > 机器学习
[提交于 2025年6月26日
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标题: 通过注意力引导的图学习进行可解释的分层概念推理
标题: Interpretable Hierarchical Concept Reasoning through Attention-Guided Graph Learning
摘要: 基于概念的模型(CBMs)是一类深度学习模型,它们通过通过高层次概念解释预测来提供可解释性。 这些模型首先预测概念,然后使用它们执行下游任务。 然而,当前的CBMs仅对最终任务预测提供可解释性,而概念预测本身通常通过黑盒神经网络进行。 为了解决这一限制,我们提出了分层概念记忆推理器(H-CMR),这是一种新的CBM,它为概念和任务预测都提供了可解释性。 H-CMR使用一个学习到的有向无环图来建模概念之间的关系,其中边表示定义概念的逻辑规则。 在推理过程中,H-CMR采用神经注意力机制选择这些规则的一子集,然后将它们分层应用以预测所有概念和最终任务。 实验结果表明,H-CMR在保持最先进性能的同时,通过概念和模型干预实现了强大的人机交互。 前者可以在推理时显著提高准确性,而后者在有背景知识时可以提高训练期间的数据效率。
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